EJERCICIOS PROPUESTOS EN PRUEBAS PAU DE ASTURIAS

Transcripción

1 Modelo A) La tabla adjunta muestra las temperaturas de ebullición de algunos hidrocarburos y alcoholes. Explicar de forma razonada los valores anormalmente elevados de las temperaturas de ebullición de los alcoholes. (1 Compuesto Masa molecular Temp. ebullición (u) (ºC) Etano 30-88,6 Metanol 3 64,7 Propano 44-4, Etanol 46 78,6.- A) Dadas las siguientes configuraciones electrónicas de átomos y iones explica cuales corresponden a un estado fundamental, a un estado excitado, son imposibles o incorrectas: (1 Ne = 1s s p 5 d 1 ; Na = 1s s p 6 4s 1 ; Mg + = 1s s p 6 3s 1 ; S - = 1s s p 6 3s 3p 6 Z(Ne) = 10; Z(Na) = 11; Z(Mg) = 1; Z(S) = 16. B) Justificar la variación observada en los valores de la energía de red para los fluoruros alcalinos y relacionar dicha variación con sus diferentes puntos de fusión. (1 punto ) FG Junio A. Indique de forma razonada la notación del orbital que corresponde a cada una de las siguientes combinaciones de números cuánticos: i) n = 1, l = 0; ii) n = 3, l = -3; iii) n = 3, l = ; iv) n =, l = 1. Si la combinación de números cuánticos no está permitida escriba no permitido. (1,0 B. A partir de los siguientes datos: Propiedad física H O H S Compuesto Energía de red (kj/mol ) LiF NaF -96 KF -81 Punto de ebullición normal (ºC) ,7 Punto de fusión normal (ºC) 0,00-85, FE Junio i. En un tubo de ensayo se colocan unos cristales de I (s) y se añaden 5 ml de agua Qué observará? Justifique la observación realizada. (0,5 puntos) ii. A continuación se añaden, en el mismo tubo, 5 ml de tolueno, se agita la mezcla y se deja reposar hasta que se separen dos fases. Indique y justifique la coloración que presenta cada una de las fases. (0,5 puntos) FE Junio A. Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos X (Z = 13) e Y (Z = 49) e indique el grupo y período de la tabla periódica al que pertenece cada uno de los elementos. A partir de esas configuraciones electrónicas, indique, de forma razonada, el elemento que presenta el valor más alto de la primera energía de ionización. (1, FE Junio A. Indique un valor aceptable para el número cuántico cuyo valor falta en el conjunto: n = 3, l =?, ml =. Justifique la respuesta. A partir de los valores de los números cuánticos n y l del conjunto anterior, indique el tipo de orbital que representan. (1,0 B. En estado sólido los compuestos KF y CaO presentan el mismo tipo de estructura cristalina y distancias interiónicas similares. Sin embargo, los valores de las energías de red son: ΔH red (KF) = - 86 kj mol-1 y ΔH red (CaO) = kj mol-1. Indique, de forma razonada, el factor, o factores, que justifican la diferencia existente entre los dos valores de energía de red. (1,0 1

2 FG Septiembre A. Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos X (Z = 1) e Y (Z = 38) e indique el grupo y período de la tabla periódica al que pertenece cada uno de los elementos. A partir de estas configuraciones electrónicas, indique, de forma razonada, el elemento con el valor del radio atómico más alto. (1, FG Septiembre A. Para la molécula NH 3, deduzca su estructura de Lewis, geometría electrónica, geometría molecular y los ángulos de enlace aproximados. Datos: N (Z = 7), H (Z = 1) (1, FG Septiembre Se pretende estudiar la conductividad de una disolución acuosa de permanganato de potasio. i. Dibuje un esquema del dispositivo experimental que permita realizar el estudio, indicando los materiales a usar. (0,5 puntos) ii. Explique el procedimiento a seguir y las observaciones realizadas. (0,5 puntos) FG Septiembre A. De las configuraciones electrónicas que se dan a continuación, indique las que corresponden a átomos en su estado fundamental, en estado excitado y cuáles son imposibles. Justifique su respuesta. (1,0 i. 1s,s p ii. 1s,s 3p 1 iii. 1s,s d,3s FE Septiembre iv. 1s,s p 6,3s 3p 6,4s 4p 5,5s 1 A. Defina la afinidad electrónica de un átomo. Para los elementos X (Z = 4) e Y (Z = 8), escriba las configuraciones electrónicas respectivas e indique, de forma razonada, el que presenta el valor más negativo de la afinidad electrónica. (1,0 B. Para la molécula BF3: i) dibuje la estructura de Lewis; ii) deduzca y dibuje su forma geométrica e indique los ángulos de enlace aproximados de la molécula. (1,0 Datos: B (Z = 5), F (Z = 9) FE Septiembre A. Indique, justificando la respuesta, el número de electrones desapareados que presentan en estado fundamental los átomos de P (Z = 15) y Mn (Z = 5). (1,0 B. Los valores de los puntos de ebullición normales de los compuestos HF y HCl son 9,6 y 188,1 K, respectivamente. Explique la diferencia observada en estos valores de los puntos de ebullición normales. (1, FG Junio A. Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos X (Z = 7) e Y (Z = 33). Indique el grupo y período de la tabla periódica al que pertenece cada uno de los elementos. A partir de esas configuraciones electrónicas, indique, de forma razonada, el elemento que presenta el valor más bajo de la primera energía de ionización. (1,0 B. Deduzca el carácter polar, o no polar, de las siguientes moléculas: También 013 FE junio (1,0 Ángulo de enlace Cl C- Cl = 109,5 º Ángulo de enlace H O H = 104,5 º

3 FG Junio En un tubo de ensayo se colocan unos cristales de KMnO4(s) y se añaden 5 ml de un disolvente orgánico no polar. Indique y justifique la observación realizada. A continuación se añaden en el mismo tubo 5 ml de agua, se agita la mezcla y se deja reposar hasta que se separen dos fases. Indique y justifique la coloración que presenta cada una de las fases. FE junio FG Junio A. Indique, de forma razonada, el número máximo de electrones en un átomo que pueden tener los números cuánticos: n = y ms = - ½ FE Junio A. Escriba las configuraciones electrónicas de los siguientes átomos e iones: X (Z = 15), X 3-, Y (Z = 33) e Y 3+. Indique el grupo y período de la tabla periódica a los que pertenece cada uno de los elementos. (1,0 B. Las moléculas de CCl 4 y de CHCl 3 presentan geometría molecular tetraédrica. Sin embargo, el CHCl 3 es diez veces más soluble en agua que el CCl 4. Explique la diferencia de solubilidad en agua de las dos sustancias. (1, FE Junio A. De los siguientes conjuntos de números cuánticos, indique los que son posibles y los que no son posibles. Justifique la respuesta. i. n = 3; l = 3; ml = 0 ii. n = ; l = 1; ml = 0 iii. n = 6; l = 5; ml = -1 iv. n = 4; l = 3; ml = -4 (1, FG Julio A. Para los elementos X (Z = 4) e Y (Z = 8), escriba las configuraciones electrónicas respectivas e indique, de forma razonada, el que presenta el valor más negativo de la afinidad electrónica. (1,0 B. Para la molécula CO : i) dibuje la estructura de Lewis; ii) deduzca y dibuje su forma geométrica e indique los ángulos de enlace aproximados de la molécula. (1,0 Datos: C (Z = 6), O (Z = 8) FG Julio A. Indique, justificando la respuesta, el número de electrones desapareados que presentan en estado fundamental los átomos de Cr (Z = 4) y As (Z = 33). (1,0 B. Los valores de los puntos de ebullición normales del Cl y del I son 39 y 457 K, respectivamente. Explique la diferencia observada en estos valores de los puntos de ebullición normales. (1, FE Julio i. En un tubo de ensayo se colocan unos cristales de I(s) y se añaden 5 ml de agua Qué observará? Justifique la observación realizada. (0,5 puntos) ii. A continuación se añaden, en el mismo tubo, 5 ml de un disolvente orgánico no polar, se agita la mezcla y se deja reposar hasta que se separen dos fases. Indique y justifique la coloración que presenta cada una de las fases. (0,5 puntos) FE Julio A. Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos X (Z = 9) e Y (Z = 4) e indique el grupo y período de la tabla periódica al que pertenece cada uno de los elementos. A partir de esas configuraciones electrónicas, indique, de forma razonada, el elemento que presenta el valor más bajo del radio atómico. (1, FE Julio A. Deduzca el número de orbitales que hay en el nivel n = 3. Especifique el tipo de cada uno de esos orbitales en la forma ns, np, nd (1,0 B. Dados los siguientes compuestos: KF(s) y CaO(s) indique el que presenta el valor más negativo de la entalpía de red. Justifique su respuesta. Suponga que los dos compuestos presentan la misma estructura cristalina y que las distancias entre los iones en cada compuesto son: d(ca-o) = 40 pm d(k-f) = 71 pm. (1, FG Junio 3

4 A. Indique si es correcta la afirmación: El radio del catión Na + es menor que el radio del catión K +. Justifique su respuesta. (1,0 Datos: Na (Z = 11); K (Z = 19) B. Escriba la estructura de Lewis del catión H 3 O +. Deduzca y dibuje su forma geométrica e indique los ángulos de enlace aproximados del ión. (1,0 Datos: O (Z = 8); H (Z = 1) FG Junio A. A continuación se enumeran cuatro combinaciones de números cuánticos escritos siguiendo el orden {n, l, m l, m s }. Indique las combinaciones que están permitidas y las que no lo están, justificando su respuesta: i) {1, 1, 1, 1/}; ii) {, 1, 0, 1/}; iii) {3,, 1, 0}; iv) {, 1, -, 1/}. (1,0 B. A partir de los siguientes datos: Propiedad física NH 3 PH 3 Punto de ebullición normal (K) Punto de fusión normal (K) y de los valores de electronegatividad: χ (N) = 3,0; χ (P) =,1; χ (H) =,1. i. Indique, de forma razonada, la sustancia que presenta fuerzas intermoleculares más intensas. (0,5 puntos) ii. Indique, de forma razonada, el tipo de fuerzas intermoleculares presentes en cada una de las sustancias. (0,5 ps) FE Junio A. Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos X (Z = 1) e Y (Z = 17) e indique el grupo y período de la tabla periódica a los que pertenecen los elementos. A partir de esas configuraciones electrónicas, indique, de forma razonada, el elemento que presenta el valor más elevado de la primera energía de ionización. (1,0 B. Deduzca el carácter polar, o no polar, de la molécula de amoniaco. Datos: N (Z = 7); H (Z = 1). (1, FE Junio A. Deduzca el número máximo de electrones en un átomo que pueden tener los siguientes números cuánticos: i. n = ; ml = 0 (0,5 puntos) ii. l = ; ms = - 1/ (0,5 puntos) FG Julio A. Utilizando la correspondiente configuración electrónica, indique, de forma razonada, el período y grupo de la tabla periódica a los que pertenece el elemento X (Z = 50). Escriba la configuración electrónica de la especie X+. (1,0 B. Deduzca el carácter polar, o no polar, de las siguientes moléculas: FG Julio A. Escriba el valor de los números cuánticos n, l y ml para los orbitales del subnivel 5d. Indique, de forma razonada, el número máximo de electrones que pueden ocupar el citado subnivel.(1,0 B. Explique la diferencia en los valores de la energía de red del LiF(s) (1030 kj mol-1) y del KF(s) (808 kj mol-1), si ambos presentan el mismo tipo de estructura cristalina. Indique, de forma razonada, el compuesto que presentará un valor mayor del punto de fusión normal. (1, FE Julio A. Escriba la configuración electrónica e indique el número de electrones desapareados para cada una de las siguientes especies: Ge (Z = 3); Cl (Z = 17); Cr 3+ (Z = 4); Br- (Z = 35). (1,0 B. Los puntos de ebullición normales del HF y HCl son 93 K y 188 K, respectivamente. Los valores de la electronegatividad de los elementos son: χ (F) = 4,0; χ (Cl) = 3,0; χ (H) =,1. A partir de estos datos: 4

5 i. Indique, de forma razonada, la sustancia que presenta las fuerzas intermoleculares más intensas. (0,5 puntos) ii. Indique, de forma razonada, el tipo de fuerzas intermoleculares presentes en cada una de las sustancias. (0,5 puntos) FE Julio A. Para los elementos X (Z = 5) e Y (Z = 9), escriba las configuraciones electrónicas respectivas. Indique el grupo y período de la tabla periódica al que pertenece cada uno de los elementos. A partir de su posición en la tabla periódica, indique, de forma razonada, el que presenta el valor más alto de la primera energía de ionización. (1,0 B. Para la molécula HO: i) dibuje la estructura de Lewis; ii) deduzca y dibuje su geometría electrónica y molecular, e indique los ángulos de enlace aproximados de la molécula. Datos: H (Z = 1), O (Z = 8) (1, FG junio a) Escriba las configuraciones electrónicas de los iones X+ (Z = 0) e Y- (Z = 34) e indique el grupo y período de la tabla periódica al que pertenecen los elementos de los que derivan estos iones. (1,0 b) Para la molécula C H 4, deduzca la estructura de Lewis, nombre y dibuje la geometría molecular e indique los ángulos de enlace aproximados. Datos: C (Z = 6), H (Z = 1). (1,0 c) Dibuje un esquema del dispositivo experimental que permite medir la conductividad del I(s) e indique el material de laboratorio que se utiliza. d) Indique el número máximo de electrones en un átomo que pueden tener los siguientes números cuánticos: i. n = ; ms = -1/ (0,5 puntos) Justifique su respuesta ii. n = 4; l = (0,5 puntos) FE junio a) Escriba las configuraciones electrónicas de los elementos X (Z = 8) e Y (Z = 34) e indique el grupo y período de la tabla periódica al que pertenece cada uno de los elementos. A partir de esas configuraciones electrónicas, indique, de forma razonada, el elemento que presenta el valor más bajo del radio atómico. (1,0 b) Indique, de forma razonada, el número máximo de electrones en un átomo que pueden tener los números cuánticos: n = 3 y ml = FG julio a) Ordene las siguientes especies de acuerdo con el valor creciente de los radios iónicos: S -, Cl -, P 3-. Justifique la respuesta. (1,0 Datos: S (Z = 16); Cl (Z = 17) y P (Z = 15) b) Para el catión NH 4 +, deduzca la estructura de Lewis, nombre y dibuje la geometría molecular e indique los ángulos de enlace aproximados. (1,0 Datos: N (Z = 7); H (Z = 1) c) Indique de forma razonada la notación del orbital que corresponde a cada una de las siguientes combinaciones de números cuánticos: i) n = 1, l = 0; ii) n = 3, l = -3; iii) n = 3, l = ; iv) n =, l = 1. Si la combinación de números cuánticos no está permitida escriba no permitido.(1,0 d) A partir de los siguientes datos: FE julio Propiedad física H O H S Punto de ebullición normal (ºC) ,7 Punto de fusión normal (ºC) 0,00-85,5 a) Escriba las configuraciones electrónicas de los siguientes átomos e iones: X (Z = 35), X-, Y (Z = 38), Y+. Indique el grupo y período de la tabla periódica a los que pertenece cada uno de los elementos. (1,0 b) Las moléculas de NH3 y BF3 presentan las geometrías de pirámide trigonal y triangular plana, respectivamente. Indique, de forma razonada, cuál de los dos compuestos será más soluble en agua. (1,0 c) Indique el valor, o valores, posibles para cada uno de los números cuánticos que faltan. Justifique la respuesta. i. n = 3, l =?, ml = ii. n =?, l =, ml = 1 ii. n = 4, l =, ml =? iv. n =?, l = 0, ml =? (1,0 5

6 Nº atómico y nº másico. Nº de protones, electrones y neutrones de átomos e iones monoatómicos. Isótopos Significado y valores de los números cuánticos Regla de Aufbau, Principio de exclusión de Pauli. Regla de la máxima multiplicidad de Hund. Configuraciones electrónicas de átomos e iones. Estados fundamentales, excitados e imposibles. Número de electrones desapareados en el estado fundamental Problemas para practicar estos conceptos: a a 13a 15 16a 17 19a a 4a 5a 6 7a 8a 9ª 31a,d 3 33a 33c 34c 013 Construya el ciclo de Born-Haber y calcule la energía de red (ΔH red ) del KCl(s) a partir de los siguientes datos: Entalpía estándar de formación del KCl(s) [ΔH f (KCl)] = -437 kj mol -1. Entalpía de sublimación del K(s) [ΔH S K(s)] = 89,4 kj mol -1. Entalpía de disociación del Cl (g) [ΔH D Cl(g)] = 44 kj mol -1. Primera energía de ionización del K(g) [ΔH ionización K(g)]1 = 418,9 kj mol-1. Afinidad electrónica del Cl(g) [ΔH afinidad Cl(g)] = -349 kj mol -1 (,5 puntos) 6